Импульсное углоизмерительное устройство Советский патент 1980 года по МПК G01C1/00 

Целью изобретения является п.овышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в него дополнительно введены лампа подсветки, оптически связанная с фотприе.мниКом, на рабочей мере нанесены тактовая дорожка с равными прозрачными и непрозрачными интервалами и два выделенных диаметрально противоположных штриха, оптически связанные с фотоприемниками, подключенными к соответствующим входам регистратора, при этом первый и второй фот,оприемни1ки подключены через соответствующие усилители-формирователи и дифференцирующие цепочки к триггеру, выход которого подключен к одному нз входов схемы -совпадения, ,а третий фотостриемдик через усилитель, умножитель частоты, формирователь и делитель импульсов по длительности подключен К другому входу схемы совпадения, выход которой подключен к счетчику.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схе,ма делителя прямоугольного электрического импульса по длительности (два каскада).

Импульсное углоизмерительное устройство включает лимб (рабочей меры) .1, на который нанесены диаметрально противоположные штрихи 2 и тактовая дорожка 3. Лимб паходится на оси и через редуктор (передаточное отношение 1 : 20) связан с двигателем постоянного тока. Угловая скорость вращения лимба /з оборота в сек. Частота, снимаемая с тактовой дорожки, составляет 625 Гц. Лампа 4, щель 5 и фотоприе-мник 6 образуют .канал съема информации с нулевого направления. Лампа 7, оптический мостик .8, щель 9 и фотоприем1НИ:К 10 образуют -канал съема информации по измеряемому направлению. Лампа 7, оптический мостик 8, щель 9 и фотоприемннк 10 жестко связаны с визирным устРОЙСТВО.М (на фиг. 1 не показан) и могут с ним вращаться вокруг -оси вращения лимба. Лампа 11, щель 12, фотодиод 13 образуют канал съема информации тактовых импульсов. Измерительный, канал состоит из .двух усилителей-ф рмирователей 14 и 15, дифференцирующих цепочек 16 и 17, триггера 18 с раздельным запуском. Канал тактовых импульсов состоит из усилителя .19, умножителя частоты 20 (на 2), формирователя 21, делителей импульсов по длительности 22. Схема совпадения 23 и счетчик электрических импульсов 24 образуют выходной каскад.

Устройство работает следующим образом.

При вращении рабочей меры, с угловой скоростью (О -с фотоприемника 13 поступает сигнал, по фЪрме близ.кий к синусоидальному. После усиления усилителем переменного тока сигнал поступает на удвоитель частоты с лампой накаливания, которая

загорается как на положительный, так и на отрицательный максимум поступающего сигнала, удваивая тем самым частоту. Удвоенная частота снимается с фотодиода.

Затем эта частота умножается цепочкой удвоителей на 2S доводится до 20 кГц, формируется в прямоугольные импульсы формирователем 21 и поступает (фиг. 2) на глин 25 и на дифференцирующую цепочку

26, положительный импульс с которой поступает на сумматор 27. .Сигнал с глина 25 подается на электронный преобразователь 28, формирующий сигнал треугольной , с выхода которого поступает на пиковый детектор 29 и на один из входов схемы сравнения 30 и 31. На другой вход поступает сигнал с потенциального делителя 32, на который подается аигнал с детектора 29. При равенстве потенциалов схема сравнения выдает импульс, поступающий через дифференцирующую цепь 33 и 34 на сумматор 27. Таким образом с сумматора 27 выйдет последовательность импульсов, в которой на О.ДИН входной импульс и на

один промежуток между импульсами .приходится десять выходных (равно числу ступеней делителя). Эта последовательность поступает на схему совпадения 23, где задерживается до прихода команды с

триггера «Начало отсчета. Эта команда поступает с фотоприемника 6 1при совпадении прозрачного штриха 2 с щелью 5. Сигнал с фотоприемника 6 усиливается и дифференцируется, поступает на триггер 18,

который открывает схему совпадения 23, и на счетчик проходит последовательность импульсов. Закрывается схема совпадения аналогичным сигналом с триггера /S, который перебрасывается сигналом с фотоприемником 10, прощедшим аналогичную обработку. Количество импульсов на счетчике пропорционально измеряемому углу.

Так как частота 200 кГц получается за /8 оборота рабочей меры, то вся окружность составит 200 600 000 импульсов, а в одной окружности 1 296 000 угловых секунд.

Импульсное углоизмерительное устройство имеет высокую точность измерения

при сравнительной простоте устройства, высокую помехозащищенность, так как количество ц трихов на лимбе не на пределе технологических возможностей. .Можно производить измерения перемещающихся

объектов с высокой скоростью (до 45 градусов в с.).

Формула изобретения

Импульсное углоизмерительное устройство. Содержащее рабочую меру, выполненную с возможностью вращения, двигатель, две лампы подсветки, оптически связанные каждая со своим ф.отоприемником, и регистратор, содержащий два усилителя сигналов, счетчик электрических импульсов, о тличающееся тем, что, с целью повь1шения точности измерения, в него дополнительно введены лампа подсветки, оптически связанная с фотоприемником, на рабочей мере нанесены тактовая дорожка с равными прозрачными и непрозрачными интервалами и два выделенных диаметрально противоположных штриха, оптически связанные с фотоприемниками, подключенными к соответствующим входам регистратора, при этом первый и второй фотоприемники подключены через соответствующие усил:Ители-фо;рмИ1р01ватели ,и дифференцирующие -цепочки к триггеру, выход которого подключен к одному из входов схемы совпадения, а третий фдтоприемник через усилитель, умножитель частоты, формирователь и делитель импульсов по длительности подключен к другому входу схемы совпадения, выход которой подключен к счетчику.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Геодезия и аэрофотосъемка. Изв. ВУЗов, N° 1, 1975, с. 1|58.

2.«Gepdeticky а Kartograficky obzor, NO 8, 1970, с. 199 (прототип).

1Риг 2

ф б/